| Summary: | Amyotrophic lateral sclerosis (ALS; aka Lou Gehrig Disease) is an adult-onset, rapidly progressing motor neuron disease for which there is currently very little treatment. Glutamate excitoxicity, formation of proteinaceous inclusions, proteasome impairment, and mitochondrial dysfunction have been associated with both sporadic and familial ALS, but there are many questions about how these events fit together to cause motor neuron dysfunction and death. In culture models of familial ALS due to mutations in the enzyme Cu/Zn-superoxide dismutase (SOD1), treatments that reduce intracellular Ca2+ prolong viability and prevent formation of mutant SOD1 inclusions. Motor neurons are vulnerable to Ca2+ overload due to poor Ca2+ buffering and high glutamatergic input. Thus, disruption of calcium homeostasis may play an early and key role in ALS. The goal of this thesis was to investigate how levels of Ca2+ in cytosol and calcium-buffering organelles (mitochondria and endoplasmic reticulum) change in motor neurons in an experimental model of ALS and how these changes relate to other hallmarks of ALS pathogenesis (impaired mitochondrial and proteasome function). To achieve this goal, ALS-causing G93A-SOD1 was expressed in motor neurons of dissociated murine spinal cord-dorsal root ganglia cultures. Using microfluorometric techniques, increases in mitochondrial Ca2+ ([Ca2+]m) and endoplasmic reticular Ca2+ ([Ca2+]ER) were observed prior to an increase in cytosolic Ca2+ ([Ca2+]c). Decrease in mitochondrial membrane potential and rounding of their shape was observed concomitant with the early increase in [Ca2+]m. A further increase in [Ca2+]c was observed in motor neurons with mutant === La sclérose latérale amyotrophique (SLA, alias la maladie de Lou Gehrig) est une maladie neuromusculaire à évolution rapide qui commence à l'âge adulte, et pour laquelle il existe présentement très peu de traitements. L'excitotoxicité du glutamate, la formation d'inclusions protéiques, la déficience du protéasome et le dysfonctionnement mitochondrial ont tous été associés à la SLA sporadique et héréditaire, mais on se questionne toujours sur ce qui rassemble ces éléments qui, ensemble, mènent au dysfonctionnement neuromusculaire et au décès. Dans les modèles de culture de SLA héréditaire causée par des mutations de l'enzyme Cu/Zn-superoxyde dismutase (SOD1), les traitements réduisant le Ca2+ intra-cellulaire prolongent la viabilité et empêchent la formation d'inclusions mutantes de la SOD1. Les motoneurones sont vulnérables aux surcharges de Ca2+ causées par une régulation du Ca2+ inadéquate et par un grand apport glutamatergique. Ainsi, la perturbation de l'homéostasie du calcium joue peut-être un rôle précoce important dans la SLA. Le but de cette thèse était d'enquêter sur la façon dont les niveaux de Ca2+ à l'intérieur des organites assurant la régulation du cytosol et du calcium (mitochondrie et réticulum endoplasmique) changent dans les motoneurones d'un modèle expérimental de la SLA, ainsi que sur la façon dont ces changements sont liés à d'autres marques de pathogénie de la SLA (détérioration du fonctionnement mitochondrial et du protéasome). Afin d'atteindre cet objectif, la G93A-SOD1 causant la SLA a été introduite dans les cultures de motoneurones provenant de neurones ganglions de la racine dorsale mu
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